大型LNG储罐翻滚的数值模拟与影响因素分析

摘要：

大型LNG储罐在储存与充装LNG过程中,储罐内LNG因密度差异可能会产生分层和翻滚现象,导致罐内液体短时间内大量蒸发,压力增加,顶部的安全阀释放大量沸腾气体,从而在储罐周围形成爆炸性的LNG蒸气云,遇到点火源引发爆炸,严重威胁LNG储罐及接收站的运行安全.基于FLUENT计算流体软件建立二维数学物理模型,对LNG储罐分层与翻滚的传质传热过程进行模拟,通过研究初始密度差、初始临界密度差和翻滚系数找出LNG储罐分层与翻滚的主要因素.结果表明:LNG初始密度差的存在是导致翻滚发生的主要原因,初始密度差越大,越容易发生翻滚;应选用组分和性质相同或相近的LNG,采用合理的方式进行充装,增强储罐的保温措施以减小漏热;初始临界密度差和翻滚系数可作为储罐翻滚的有效判据.研究成果对于防止储罐翻滚,提前预警并采取有效措施具有一定指导意义.

关键词：LNG储罐、分层、翻滚、密度差、数值模拟

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资助基金：山东省自然科学基金项目"基于声发射的储罐罐底腐蚀耦合机理及特征识别研究";山东省油气储运安全重点实验室开放基金资助项目"基于声发射的大型储罐罐底腐蚀耦合机制及腐蚀源反演识别研究",中央高校基本科研业务费专项资金资助项目;山东省重点研发计划项目"旋转状态下涡轮叶片双层'冲击/稀疏气膜'复合冷却结构关键技术研究";青岛科技大学引进人才科研启动基金资助项目"基于声发射的大型储罐底板腐蚀耦合特征研究"

在线出版日期：2020-05-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：39-43